Depuis plusieurs années, une dynamique remarquable anime le domaine des supercalculateurs dédiés à l’intelligence artificielle (IA). Ces machines colossales doublent leur performance environ tous les ans. Une étude récente met en lumière que le plus puissant superordinateur IA en 2030 pourrait absorber jusqu’à 9 gigawatts (GW) d’électricité, un défi énergétique majeur à venir.
Des supercalculateurs toujours plus massifs
En février 2025, le supercalculateur Frontier, installé au Laboratoire national d’Oak Ridge aux États-Unis, a réalisé la simulation la plus complexe de l’univers jamais entreprise. Cette prouesse technique s’accompagne de coûts financiers et énergétiques considérables. Une étude publiée sur la plateforme arXiv en avril 2025 révèle que ces besoins doublent chaque année pour ce type d’équipement.
Konstantin Pilz, expert en IA au sein du Center for Security and Emerging Technology (CSET), souligne que la performance des supercalculateurs IA a augmenté de 100 % tous les neuf mois entre 2018 et 2025. En parallèle, le coût d’achat du matériel et la consommation d’énergie ont doublé chaque année. Cette analyse s’appuie sur les données de 500 superordinateurs spécialisés en IA.
Crédit : Riken
Vers deux millions de puces en 2030
L’étude précise que le nombre de puces dans ces superordinateurs croît chaque année d’un facteur 1,6, tandis que les performances par puce augmentent également de 60 %. Cette évolution s’explique notamment par la démocratisation de l’IA générative, qui rend courants les systèmes composés de plus de 10 000 puces, auparavant rares il y a cinq ans.
Des entreprises majeures du secteur technologique disposent de supercalculateurs énormes, comme le Meta 100K (Meta AI) ou le Colossus (xAI). Ce dernier, qui a coûté environ 6,8 milliards d’euros en matériel, consomme près de 300 mégawatts (MW) d’électricité.
Les projections de Konstantin Pilz estiment qu’en juin 2030, un supercalculateur IA pourrait intégrer jusqu’à deux millions de puces, pour un coût total avoisinant 195 milliards d’euros. Côté énergie, la consommation pourrait atteindre un vertigineux 9 gigawatts, ce qui correspond à la consommation électrique d’environ neuf millions de personnes en France.
Inégalités et répartition de la puissance de calcul
Il est également essentiel de noter certaines disparités dans le domaine des supercalculateurs. Aujourd’hui, le secteur privé contrôle 80 % de la puissance de calcul mondiale dédiée à l’IA, contre seulement 40 % en 2019. Le reste revient au secteur public, majoritairement détenu par les États-Unis (75 %) et la Chine (15 %).
Cependant, les services de cloud computing brouillent les cartes puisqu’ils peuvent héberger des supercalculateurs dans des pays différents de ceux où se trouvent les utilisateurs finaux, complexifiant ainsi l’analyse de la répartition géographique réelle de cette puissance de calcul.